- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
- •Содержание
- •Расчет цилиндрической зубчатой передачи (быстроходная ступень)
- •2.1 Допускаемые напряжения контактные и изгиба
- •2.2 Ориентировочные размеры
- •2.3 Коэффициенты нагрузки
- •2.4 Межосевое расстояние
- •3.2 Ориентировочные размеры
- •3.3 Коэффициенты нагрузки
- •3.4 Межосевое расстояние
- •6.2 Расчет промежуточного вала
- •6.3 Расчет тихоходного вала
- •7. Расчет валов
- •Расчет валов на сопротивление усталости
- •8.1 Расчет быстроходного вала на сопротивление усталости
- •9.2 Расчет промежуточного вала на сопротивление усталости
- •9.2 Расчет промежуточного вала на сопротивление усталости
- •Список используемой литературы
6.2 Расчет промежуточного вала
Диаметры выходных концов валов найдем по формуле:
Примем стандартное значение d1=45мм
Диаметр под подшипник d2=50 мм
Выберем подшипник средней серии по :
Наружный диаметр - 10 мм ширина подшипника - В=27мм
Диаметр d3=55мм
Диаметр d4=60мм
Ширину и высоту шпонки шестерни второй ступени выберем по диаметру :
Ширина шпонки b=16 мм ; высота шпонки h=10 мм;
Проверим шпонку на смятие
Сила, действующая на шпонку
Площадь смятия
Допускаемое напряжение на смятие
=
6.3 Расчет тихоходного вала
Диаметры выходных концов валов найдём по формуле:
5 мм
Примем стандартное значение 65 мм
Длина концевого участка вала 105 мм
Диаметр под подшипник 70 мм длина105 мм
Выберем подшипник средней серии по :
Наружный диаметр - 140мм ширина подшипника -33 мм
Диаметры 75 мм и.80 мм
Ширину и высоту шпонки выберем по диаметру
Ширина шпонки на выходном участке вала b=22 мм ; высота шпонки h=14 мм;
Проверим шпонку на смятие
Сила действующая на шпонку
Площадь смятия
Допускаемое напряжение на смятие
Ширину и высоту шпонки выберем по диаметру
Ширина шпонки на зубчатом колесе на тихоходной ступени вала b=25 мм ; высота шпонки h=14 мм;
Проверим шпонку на смятие
Сила действующая на шпонку
Площадь смятия
Допускаемое напряжение на смятие
- значит необходимо две шпонки.
7. Расчет валов
7.1 Быстроходный вал
7.1.1 Силы в зацеплении:
3689.423Н;1356Н;Fa=518.5H; 1723,7Н
130 50 100
7.1.4 Вертикальная плоскость
130 100
50
Определение опорных реакций:
Строим эпюру :
7.1.5 Горизонтальная плоскость
130 100
50
Определение опорных реакций:
Строим эпюру :
+
Строим эпюру крутящих моментов Т:
69,1Hм
+
7.1.6 Определение суммарных радиальных реакций
7.2Тихоходный вал
7.2.1 Силы в зацеплении:
11463Н; Н;4600Н;14942Н;
120 70 130
7.2.2 Вертикальная плоскость
120 130
70
Определение опорных реакций:
Строим эпюру :
7.2.3 Горизонтальная плоскость
120 130
70
Определение опорных реакций:
Строим эпюру :
Строим эпюру крутящих моментов Т:
687,8Hм
+
7.2.4 Определение суммарных радиальных реакций
Расчет валов на сопротивление усталости
8.1 Расчет быстроходного вала на сопротивление усталости
М=400 Н∙м– изгибающий момент;
T=69,1 Н∙м– крутящий момент;
D = 45 мм
Материал вала Сталь 45
Опасный участок – опора подшипника.
Определим расчётный коэффициент запаса прочности Sи сравним его с допускаемым значением [S], принимаемым обычно 1,3…2,1
где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям
Амплитуду напряжений цикла в опасном сечении определим по формулам
Моменты сопротивления сплошного круглого сечения
Отсюда находим
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении
где - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгибы и кручения для стали 45
Значения - коэффициентов концентрации напряжений для данного сечения вала находят по зависимостям
где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, определяющиеся по таблицам
- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, определяющийся по таблице
- коэффициент влияния шероховатости
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (если поверхность вала не упрочняется , то )
Далее находим по уже имеющимся формулам:
По полученным значениям найдём
Затем вычислим коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Теперь определим расчётный коэффициент запаса прочности S
S=4,59
Полученный коэффициент запаса прочности больше допускаемого значения, значит условие на сопротивление усталости выполнено.